人工智能:3.3 自然演绎推理
从一组已知为真的事实出发,直接运用经典逻辑中的推理规则推出结论的过程称为自然演绎推理
。经典逻辑包括命题逻辑和谓词逻辑。 在这种推理中,其基本的推理规则是三段论推理,它包括假言推理、拒取式推理、假言三段论。
例 3. 4 设已知如下事实:
A
,B ,A
® C , B
∧C ® D , D
® Q
求证: Q 为真。
证明 因为 A ,A ® C Þ C 假言推理
B ,C Þ B ∧C 引入合取词
B ∧C , B ∧C
® D Þ D 假言推理
D ,D →Q Þ Q 假言推理
所以, Q 为真。
例 3.5 设已知如下事实:
(1) 凡是容易的课程小王(Wang) 都喜欢;
(2) C 班的课程都是容易的 ;
(3)
ds 是 C 班的一门课程。求证: 小王喜欢 ds 这门课程。
证明 首先定义谓词
EASY(x ): x 是容易的
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人工智能技术与方法
LIKE (x ,y ): x 喜 欢 y
C(x ): x 是 C 班的一门课程把上述已知事实及待求解问题用谓词公式表示如下:
EASY(x) ® LIKE(Wang ,x ) 凡是容易的课程小王都喜欢(
“ x)(C(x)
® EASY(x )) C 班的课程都是容易的C(ds) ds
是 C 班的课程
LIKE(
Wang , ds) 求证: 小王喜欢 ds 这门课 程
再应用推理规则进行推理 , 因为
(
“ x)(C(x ) ® EASY(x ))
C(ds) , C(y
) ® EASY(y ) Þ
EASY(ds)
EASY(ds) ,EASY(x) ®
LIKE(Wang, x ) Þ LIKE(Wang, ds)
因此 ,小王喜欢 ds 这门课程。
一般来说,自然演绎推理由已知事实推出的结论可 能有多个,只要其中包含了需要证明的结论,就认为问题得到了解。自然演绎推理的优点是定理证明过程 自然,易于理解,并且有丰富的推理规则可用。其主要缺点是容易产生知识爆炸,
推理过程中得到的中间结论一般按指数规律递增,对复杂问题的推理不利,甚至 是不可能实现的。